论文部分内容阅读
1，2 山东鼎超热电设计有限公司 山东济南 250014；
3山东省城乡建设勘察院 山东济南 250031
摘要：低温地板辐射采暖是一种舒适、节能、环保的采暖新技术，近些年以来，被广泛的应用于寒冷地区，文章阐述了低温地板辐射的概念与辐射采暖方式机理，对该方式的采暖可行性进行分析探讨。
关键词：低温地板；辐射采暖；新技术
引言
低温地板辐射采暖是随着经济和科技的发展而产生的一项科学合理、节能高效，利于环保的先进采暖方式，是对散热器采暖的革命。它是一种节能并对房间微气候进行相应调节的供暖系统，是一种公认的卫生条件和舒适程度都十分理想的供暖方式。它通过埋设于地（楼）板上部细石混凝土层内的加热盘管把地板加热到表面温度25℃～32℃，从而均匀地向室内辐射热量的特殊装置。能为人体提供热量，具有管理方便、不占使用面积、卫生条件好、无污染、节能、环保、保健、维修成本低等优点。
1.地板采暖保温是地板采暖工程非常重要的一个环节
地板采暖保温施工关系到整个工程质量。传统做法（全国大部分地区）用密度为20～25 kg /m3的苯板做保温材料。苯板具有良好的保温性能，但其不可克服的缺点在很多方而影响工程质量。
（1）苯板可燃性很强，即使苯板加入阻燃剂，施工过程如遇明火，苯板产生的气体也会给人带来很人伤害。
（2）苯板不耐高温，用户使用过程中，由于水温突然升高会造成苯板软化，并有人量异味发生。集中供热地暖更容易出现此类问题。
（3）苯板抗压强度很低，为200～ 250 N /m2。抗压强度低，承载压力过大时，易造成地面下沉。
（4）苯板对施工要求高：地板采暖施工前，地面必须平整，方能进行苯板的铺设。对于预制楼板地面必须先用水泥砂浆找平，这样既增加了建筑成本又增加了荷载，还降低了层高。
2.地板辐射采暖机理
辐射供暖系统按不同工作媒质或不同辐射面位置分别命名为水媒辐射供暖、电热辐射供暖、顶板辐射供暖和地板辐射采暖等。在水媒辐射采暖中，最常用的是低温热水地板辐射采暖（简称地板辐射采暖）。
2.1有效的节约能量
人体的舒适度取决于室内平均辐身温度（MRT），当采用地板辐射采暖时，由于室内围护结构内表而温度的提高，其平均辐射温度也要加大，一般MRT比室温高1～3℃。因此，室内设计温度低1～3℃仍可得到同样的舒适效果，据日本的经验，住宅室内采暖温度每降低1℃，可以节约燃料10%，因此，使用该系统可以利用相对少的热量，使人感受舒适，具有可观的节能效益，其节能性还体现在控制方便，便于分户计量，该系统形式灵活，易于实行分户计量，若再装有温度控制器，就可以随心所欲的调节温度，自动启闭阀门，对节约能源将更有好处。
2.2冷热源选择宽阔、灵活
由于地板供暖采用30～50℃的低温热水，因此可以充分利用低品位热源，提高一次能源的利用效率。采暖锅炉、地热、天然气、太阳能及余热均可作为地板辐射采暖的热源，建筑采暖设计师可根据用户要求及周围热源条件选定。
2.3扩大房间的有效使用而积
由于地板辐射采暖的热水管埋置于楼板建筑层内，主管路和控制分配器安装在卫生间、厨房等角落，地面上无任何管道设备，因此不占用房间和地面的有效面积（据统计，散热器和室内管道包装后约占1%～5%建筑面积）。可见，采用这种采暖方式，不仅相对地增加了建筑面积，而且小破坏室内环境，便于室内装修，节省装修费用。
2.4使用寿命长
地板辐射采暖采用的PEX塑料管、铝塑管、复介材料管等新型材料，对水质要求不高，耐腐蚀、不结垢、抗老化、易加工、地面下无接口、水阻力小、膨胀系数小，可连续使用50年以上，管材寿命与建筑寿命相当。
2.5清洁卫生
该系统主要以辐射换热为主，对流换热量较传统采暖降温方式小，减少了室内因对流产生的尘埃飞扬以及积尘，可减少室内空气的二次污染，消除了散热设备和管道积尘对室内微气候的影响。由于冷暖辐射地板系统增加了保温层，这种特殊的地面构造，可以相对地减少各层间的噪音干扰。
3.推广应用低温地板辐射采暖的可行性及有利条件
一般而言，城市居民采暖要求随着生活条件的提高逐渐强烈。但是，由于缺少集中供热基础设施的长期积累，锅炉供热、热电余热等供暖方式短期难以实现，而空调采暖耗电量大、成本过高，舒适性差，利用天然气这一既节能又适应环保需求的能源是可行的。单户燃气热水采暖具有很大的调节灵活性，使用完全独立，采暖温度可以自主调节，采暖时间可自行控制，各个房间温度可自如的控制，无锅炉房和外热网热损失，可节省外网建设投资。且符合按热量收费的原则，可准确计量耗气量。用气量可由用户自主控制，加上这种供热系统的效率高（一般在90%以上），避免了集中供热按面积收费造成的能源过度浪费，因而能节约燃气。同时采暖循环的动力消耗低，可节省电能，提高燃气管线的利用率和使用经济效益。从目前来看，随着国家“西气东输”工程的开工建设，利用天燃气作为热源进行采暖显示了良好的发展前景。
另外由于低温热水地板辐射采暖可利用低品位热媒，具有较大的蓄热性，尤其是对夏热冬冷地区而言，采用风冷热泵与低温热水地板辐射采暖相结合的系统是最为可行的。根据测试实验表明，当模拟外温为-6℃～8℃时，风冷热泵的出水温度为33℃～38℃，能效比为2.5；-9℃～10℃时，风冷热泵的出水温度为33℃～37℃，能效比为2.19，都能满足低温地板辐射供暖要求。热泵机组选型时要考虑到化霜的影响，需将额定功率的设计负荷选择稍大一些，或者考虑到极端天气加电补热。热泵供暖空调一体化，替代了传统的锅炉加空调两套装置系统，节省初期投资及占地和运行费用。如果采用地源热泵，利用可再生的地能资源，制冷供热效率要高于空气源热泵，能满足极端天气条件下供热的要求。
4.地板辐射采暖的发展
80年代以来，随着非金属材料的发展，地板辐射采暖在北美、北欧以及韩国等地得到了迅速推广和应用。据资料介绍，加拿大西部新建住宅65%家庭采用了这一采暖技术，德国也在大面积应用，韩国应用地板辐射采暖面积已占新建住宅面积的80%以上，甚至出现未设置地板采暖的住宅难以出售的情况。
近年来，以我国京津地区为中心的东北、华北、西北地区，地板辐射采暖的应用方兴未艾，且发展势头很猛。国家许多重要工程及民用和商用建筑都已采用了这一采暖新技术，如北京水立方国家游泳馆、钓鱼台国宾馆贵宾楼、亚运村国际会议中心、温泉花园别墅、炎黄艺术馆等；天津环湖小区、红轩小区；石家庄石府房地产公司办公楼、铁路分局住宅楼；郑州碧波园水上乐园以及大同矿物局游泳馆等。
5.结语
综上所述，低温地板辐射采暖是当前舒适且较为节能、环保的新型采暖技术，适合我国冬季的采暖需要，既符介国家节能环保政策，又适应人们对室内环境质量的高标准要求，利国利民，值得广泛推广使用。
参考文献：
[1]蔡龙俊，曾庆雄.集中供热系统采用低温地板辐射采暖的技术经济性分析[J].建筑节能，2010（01）
[2]周皞.低温地板辐射采暖在夏热冬冷地区的应用[J].住宅科技，2008（04）
3山东省城乡建设勘察院 山东济南 250031
摘要：低温地板辐射采暖是一种舒适、节能、环保的采暖新技术，近些年以来，被广泛的应用于寒冷地区，文章阐述了低温地板辐射的概念与辐射采暖方式机理，对该方式的采暖可行性进行分析探讨。
关键词：低温地板；辐射采暖；新技术
引言
低温地板辐射采暖是随着经济和科技的发展而产生的一项科学合理、节能高效，利于环保的先进采暖方式，是对散热器采暖的革命。它是一种节能并对房间微气候进行相应调节的供暖系统，是一种公认的卫生条件和舒适程度都十分理想的供暖方式。它通过埋设于地（楼）板上部细石混凝土层内的加热盘管把地板加热到表面温度25℃～32℃，从而均匀地向室内辐射热量的特殊装置。能为人体提供热量，具有管理方便、不占使用面积、卫生条件好、无污染、节能、环保、保健、维修成本低等优点。
1.地板采暖保温是地板采暖工程非常重要的一个环节
地板采暖保温施工关系到整个工程质量。传统做法（全国大部分地区）用密度为20～25 kg /m3的苯板做保温材料。苯板具有良好的保温性能，但其不可克服的缺点在很多方而影响工程质量。
（1）苯板可燃性很强，即使苯板加入阻燃剂，施工过程如遇明火，苯板产生的气体也会给人带来很人伤害。
（2）苯板不耐高温，用户使用过程中，由于水温突然升高会造成苯板软化，并有人量异味发生。集中供热地暖更容易出现此类问题。
（3）苯板抗压强度很低，为200～ 250 N /m2。抗压强度低，承载压力过大时，易造成地面下沉。
（4）苯板对施工要求高：地板采暖施工前，地面必须平整，方能进行苯板的铺设。对于预制楼板地面必须先用水泥砂浆找平，这样既增加了建筑成本又增加了荷载，还降低了层高。
2.地板辐射采暖机理
辐射供暖系统按不同工作媒质或不同辐射面位置分别命名为水媒辐射供暖、电热辐射供暖、顶板辐射供暖和地板辐射采暖等。在水媒辐射采暖中，最常用的是低温热水地板辐射采暖（简称地板辐射采暖）。
2.1有效的节约能量
人体的舒适度取决于室内平均辐身温度（MRT），当采用地板辐射采暖时，由于室内围护结构内表而温度的提高，其平均辐射温度也要加大，一般MRT比室温高1～3℃。因此，室内设计温度低1～3℃仍可得到同样的舒适效果，据日本的经验，住宅室内采暖温度每降低1℃，可以节约燃料10%，因此，使用该系统可以利用相对少的热量，使人感受舒适，具有可观的节能效益，其节能性还体现在控制方便，便于分户计量，该系统形式灵活，易于实行分户计量，若再装有温度控制器，就可以随心所欲的调节温度，自动启闭阀门，对节约能源将更有好处。
2.2冷热源选择宽阔、灵活
由于地板供暖采用30～50℃的低温热水，因此可以充分利用低品位热源，提高一次能源的利用效率。采暖锅炉、地热、天然气、太阳能及余热均可作为地板辐射采暖的热源，建筑采暖设计师可根据用户要求及周围热源条件选定。
2.3扩大房间的有效使用而积
由于地板辐射采暖的热水管埋置于楼板建筑层内，主管路和控制分配器安装在卫生间、厨房等角落，地面上无任何管道设备，因此不占用房间和地面的有效面积（据统计，散热器和室内管道包装后约占1%～5%建筑面积）。可见，采用这种采暖方式，不仅相对地增加了建筑面积，而且小破坏室内环境，便于室内装修，节省装修费用。
2.4使用寿命长
地板辐射采暖采用的PEX塑料管、铝塑管、复介材料管等新型材料，对水质要求不高，耐腐蚀、不结垢、抗老化、易加工、地面下无接口、水阻力小、膨胀系数小，可连续使用50年以上，管材寿命与建筑寿命相当。
2.5清洁卫生
该系统主要以辐射换热为主，对流换热量较传统采暖降温方式小，减少了室内因对流产生的尘埃飞扬以及积尘，可减少室内空气的二次污染，消除了散热设备和管道积尘对室内微气候的影响。由于冷暖辐射地板系统增加了保温层，这种特殊的地面构造，可以相对地减少各层间的噪音干扰。
3.推广应用低温地板辐射采暖的可行性及有利条件
一般而言，城市居民采暖要求随着生活条件的提高逐渐强烈。但是，由于缺少集中供热基础设施的长期积累，锅炉供热、热电余热等供暖方式短期难以实现，而空调采暖耗电量大、成本过高，舒适性差，利用天然气这一既节能又适应环保需求的能源是可行的。单户燃气热水采暖具有很大的调节灵活性，使用完全独立，采暖温度可以自主调节，采暖时间可自行控制，各个房间温度可自如的控制，无锅炉房和外热网热损失，可节省外网建设投资。且符合按热量收费的原则，可准确计量耗气量。用气量可由用户自主控制，加上这种供热系统的效率高（一般在90%以上），避免了集中供热按面积收费造成的能源过度浪费，因而能节约燃气。同时采暖循环的动力消耗低，可节省电能，提高燃气管线的利用率和使用经济效益。从目前来看，随着国家“西气东输”工程的开工建设，利用天燃气作为热源进行采暖显示了良好的发展前景。
另外由于低温热水地板辐射采暖可利用低品位热媒，具有较大的蓄热性，尤其是对夏热冬冷地区而言，采用风冷热泵与低温热水地板辐射采暖相结合的系统是最为可行的。根据测试实验表明，当模拟外温为-6℃～8℃时，风冷热泵的出水温度为33℃～38℃，能效比为2.5；-9℃～10℃时，风冷热泵的出水温度为33℃～37℃，能效比为2.19，都能满足低温地板辐射供暖要求。热泵机组选型时要考虑到化霜的影响，需将额定功率的设计负荷选择稍大一些，或者考虑到极端天气加电补热。热泵供暖空调一体化，替代了传统的锅炉加空调两套装置系统，节省初期投资及占地和运行费用。如果采用地源热泵，利用可再生的地能资源，制冷供热效率要高于空气源热泵，能满足极端天气条件下供热的要求。
4.地板辐射采暖的发展
80年代以来，随着非金属材料的发展，地板辐射采暖在北美、北欧以及韩国等地得到了迅速推广和应用。据资料介绍，加拿大西部新建住宅65%家庭采用了这一采暖技术，德国也在大面积应用，韩国应用地板辐射采暖面积已占新建住宅面积的80%以上，甚至出现未设置地板采暖的住宅难以出售的情况。
近年来，以我国京津地区为中心的东北、华北、西北地区，地板辐射采暖的应用方兴未艾，且发展势头很猛。国家许多重要工程及民用和商用建筑都已采用了这一采暖新技术，如北京水立方国家游泳馆、钓鱼台国宾馆贵宾楼、亚运村国际会议中心、温泉花园别墅、炎黄艺术馆等；天津环湖小区、红轩小区；石家庄石府房地产公司办公楼、铁路分局住宅楼；郑州碧波园水上乐园以及大同矿物局游泳馆等。
5.结语
综上所述，低温地板辐射采暖是当前舒适且较为节能、环保的新型采暖技术，适合我国冬季的采暖需要，既符介国家节能环保政策，又适应人们对室内环境质量的高标准要求，利国利民，值得广泛推广使用。
参考文献：
[1]蔡龙俊，曾庆雄.集中供热系统采用低温地板辐射采暖的技术经济性分析[J].建筑节能，2010（01）
[2]周皞.低温地板辐射采暖在夏热冬冷地区的应用[J].住宅科技，2008（04）